综合布线系统第 1 章绪论

综合布线系统第1章绪论

主要内容 综合布线系统概述综合布线系统的功能特点综合布线系统的相关标准综合布线系统的发展

智能建筑 • 智能建筑是这样一种建筑物，它将结构、系统、服务、运营及相互关系全面综合以达到最佳组合，是获得高效率、高性能与高舒适性的大楼或建筑。 • 4C技术，即Computer（计算机技术）、Control（控制技术）、Communication（通信技术）和CRT（图形显示技术）。将4C技术综合应用于建筑物之中，在建筑物内建立一个以计算机网络为主体的、包含有线电视、电话通信、消防报警、电力管理、照明控制、空调新风和门禁保安的综合系统 • 第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德（Hartford）市建成。

智能建筑 • 智能建筑的发展理念第一阶段：节能、高效第二阶段：环保、安全、舒适

建筑自动化或楼宇自动化 （Building Automation，BA） BA 通信自动化（Communication Automation，CA ) CA 办公自动化（Office Automation，OA） OA 智能建筑的基本功能

智能建筑的基本功能

智能建筑的模型

智能建筑与综合布线 • 智能建筑主要由系统集成中心(System Integrated Center，缩写SIC )、综合布线系统、楼宇自动化系统、办公自动化系统、通信自动化系统五大部分组成。 • 综合布线系统是衡量智能化建筑的智能化程度的重要标志 • 综合布线系统是智能化建筑中必备的基础设施。 • 综合布线系统能适应今后智能建筑和各种科学技术的发展需要。

传统布线系统和综合布线系统的比较

在传统布线网络的方式下，如果重新布置或增加各种终端设备，就会耗费大量的时间与资金，尤其对网络设备的管理和维护工作带来极大的困难。在传统布线网络的方式下，如果重新布置或增加各种终端设备，就会耗费大量的时间与资金，尤其对网络设备的管理和维护工作带来极大的困难。于是提出一系列的问题，可以归纳为三点： 1）如果用户用一种传输介质（线缆）和拓扑结构来满足多种传输业务，这样就可以将传输介质基础化和“标准化”，可以纳入到基础建设的范围。 2）如果用户重新搬迁或新增设备时，不需要重新布置线缆及插座，这样就不会破坏原有的建筑坏境。 3）若能留有一定的冗余，就能满足未来的新业务需求，从而在未来新业务到来时也不需要重新布置线缆。实际上，综合布线的目的就是为了解决上述的三个问题。

综合布线系统的投资特性 1.综合布线系统在通信网络总投资中所占的比重最小对于综合布线系统，使用寿命一般在15年以上，在用户所拥有的计算机通信网络资产中，综合布线系统的寿命居第二位（第一位是建筑物的主体工程）。在智能建筑中，整个通信网络设施的投资大致可以分成四个部分：软件、工作站（硬件的主要部分）、局域网LAN（主要是指LAN的管理）以及布线系统。它们各自所占的比例如图1.1通信网络投资分项比例图所示。

图1.1通信网络投资分项比例比例图 • 在整个通信网络投资中，软件占了半成多的比例，工作站与LAN两者所占的比例也有四成多，惟独综合布线系统的投资在整个通信网络系统中仅占5%。

2．综合布线系统的投资特性随着应用系统的增加而迅速提高综合布线与传统专属布线方式初期投资的比较如图1.2所示。当应用系统数是1个时，传统专属布线方式的投资约为综合布线的一半。但当应用系统个数增加时，传统专属布线方式的投资增加得很快，其原因在于所有布线都是相对独立的，每增加一种布线就要增加一份投资。而综合布线的初期投资较大，但当应用系统的个数增加时，其投资增加幅度很小。其原因在于各种布线是相互兼容的，都采用相同的缆线和相关连接器件，电缆还可穿在同一管道内。

图1.2 综合布线与专属布线初期投资比较

3．综合布线系统具有较高的性价比 综合布线系统的使用时间越长，它的高性能价格比体现得越充分。随着时间的推移，GCS布线方式的曲线是上升的，而传统专属布线方式的曲线是下降的，大概在布线系统竣工一年之内，GCS的高性能价格比优点还体现不出来。这一阶段，系统的维护费用比较低。但是，随着使用期的延长，系统会不断地出现新的需求、新的变化、新的应用，传统专属布线显得无能为力，否则就须重新布线。而且由于传统专属布线方式管理特别困难，使系统的维护费用上升。相反，由于GCS在设计之初就已经考虑了未来应用的可能变化，所以它能适应各种需求，而且管理维护也很方便，为用户节省大量运行维护费用。

图1.3 综合布线与传统专属布线的性价比曲线

据美国一家调查公司对400家大公司的400幢办公大楼在过去40年内各项费用比例情况的统计结果表明，建筑物的结构费用（初期投资）只占11％，运行费用占到50％；另外，变更费用占25％，其他费用占14％。一个建有GCS的建筑物（包括写字楼、商务楼、办公楼等各种智能建筑），其售价或出租价都远远高于其他普通的建筑物，而且受到市场欢迎。

4．综合布线系统工程费用较低 综合布线系统的规模经济性特别明显。虽然综合布线系统设备的价格比较高，但由于它是将原来相互独立、互不兼容的若干种布线类别，集成为一套完整的布线系统，省去许多重复性劳动和设备占用，缩短布线周期；并且信息点越多，每个信息点平均费用也越低。另外，当用户需要变更通信设备或增加新的设备时，只要在电信间作跳线操作，而不需要重新布线。采用综合布线系统后，只需在电信间的配线架作相应的跳线操作，就可以解决不断变化的用户需求。

综合布线系统的概念 • 综合布线系统是“通信电缆、光缆、各种软电缆及有关连接硬件构成的通用布线系统，它能支持多种应用系统”。 • 综合布线系统称谓 • 结构化布线系统SCS （Structured Cabling System，） • 建筑与建筑群综合布线系统PDS （Premises Distribution System ） • 综合布线系统GCS（Generic Cabling System） • 综合布线系统的特点 • 标准化 • 结构模块化 • 开放性 • 可扩展性 • 可靠性 • 经济性

综合布线系统的概念 • 综合布线系统的基本要求 • 应满足通信自动化与办公自动化的需要，即满足话音与数据网络的广泛要求； • 应采用简明、价廉与快速的结构，以将任何插座互连主网络； • 适应各种符合标准的品牌设备互连入网运行； • 电缆的敷设与管理应符合PDS系统设计要求； • 在PDS系统中，应提供多个互连点，即插座； • 应满足当前和将来网络的要求。

综合布线系统组成 • 依照2007年10月1日起实施的国家标准《综合布线系统工程设计规范》(GB 50311-2007), 综合布线系统工程宜按下列七个部分进行设计

综合布线系统组成 计算机网络与综合布线系统

综合布线系统结构 • 主要布线部件包括建筑群配线设备（CD）、建筑群子系统电缆或光缆、建筑物配线设备（BD）、建筑物干线子系统电缆或光缆、电信间配线设备（FD）、配线子系统电缆或光缆、集合点（CP）（选用）、信息插座模块（TO）、工作区线缆和终端设备（TE）。 • 从系统结构上看，综合布线系统分为建筑群子系统、干线子系统、配线子系统三个层级。可表述为：一区、两间、三个子系统及管理系统，即工作区、进线间、设备间、配线子系统、干线子系统、建筑群子系统及管理系统共七个部分构成。

综合布线系统组成 • 工作区 • 一个独立的需要设置终端设备(TE)的区域宜划分为一个工作区。工作区应由配线子系统的信息插座模块(TO)延伸到终端设备处的连接线缆及适配器组成。 • 配线子系统 • 就是通常所说的水平子系统。配线子系统应由工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备(FD)的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备线缆和跳线等组成。 • 干线子系统 • 干线子系统应由设备间至电信间的干线电缆和光缆，安装在设备间的建筑物配线设备(BD)及设备线缆和跳线组成。

综合布线系统组成 • 建筑群子系统 • 建筑群子系统应由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备(CD)及设备线缆和跳线组成。 • 设备间 • 设备间是在每幢建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。对于综合布线系统工程设计，设备间主要安装建筑物配线设备。电话交换机、计算机主机设备及入口设施也可与配线设备安装在一起。 • 进线间 • 进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位，并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。 • 管理 • 管理应对工作区、电信间、设备间、进线间的配线设备、线缆、信息插座模块等设施按一定的模式进行标识和记录。

计算机网络系统 • 3A系统建立在计算机网络基础上,计算机网络决定着智能建筑的智能化程度。 • 智能建筑计算机网络系统组成 • 建筑物主干网 • 楼层局域网 • 对外互联网 • 智能建筑中的网络设计 • 用户需求分析通信功能需求, 内部通信逻辑子网的划分 ,通讯信息点的要求 ,信息汇集点的确定. • 网络设计的目标与原则

电话系统 • 电话系统是智能建筑中的最早应用的通信系统 • 新建的智能建筑电话系统通常采用小型用户程控交换机(集团电话)的管理方式。其电话设备一般由外线与分机构成，外线指接入小型用户程控交换机的外线总数，分机是单位内所安排的的电话数量。小型用户程控交换机通过外线接入公用电话交换网中本地电话网的端局上，用户交换机上的用户除了可以内部相互通话外，还可以通过端局与公用网上的用户通话。 • 小型用户程控交换机接入公用电话交换网常用的外线种类 • 普通外线：电话局普通线。 • ISDN线路：一线通（ISDN）线路。 • 普通中继线：与普通局用线相同，但可自动联选。 • E&M专线：各地电话系统联网专线。 • 一号通：使用电话局普通用线，可以将若干条线路绑定在一起，实现自动联选，形成普通中继线的功能。

电话系统 • 小型用户程控交换机基本结构

电话系统 • 电话系统安装 • 电话布线系统包括从电话局来的外线布线，和连接分机用户的内线布线。 • 内外电话布线进入电话交换机房后，端接到电话配线架，再用跳线连接到电话交换机。 • 外线包括电话中继线和直拨线，它由电话局组织施工，一般由建筑物的地下层进入，再通过弱电垂井引入电话交换机房. • 内线布线纳入建筑物的综合布线系统 • 配线架一般应放置于交换机的右侧，因为所有电缆线的出口都在交换机的右侧；配线架上若有某一排连接有室外架空的电缆线，则必须安装避雷子，配线必须与主机一块接地

网络视频监控系统 • 视频监控发展历程 • 第一代监控系统:也称闭路电视监控系统（CCTV）,以模拟方式传输，它以视频矩阵、分割器、磁带录像机为核心，采用视频切换矩阵连网，多路数视频光端机上传视频图像,全模拟视频监控系统以模拟视频矩阵和磁带式录像设备VCR为核心. • 第二代监控系统 :数模结合的监控系统 ,它以数字控制的视频矩阵替代原来的模拟视频矩阵，以数字硬盘录像机DVR替代原来的长延时模拟录像机，DVR集合了录像机、画面分割器等功能，将原来的磁带存储模式转变成数字存储录像，实现了将模拟视频转为数字录像。 • 第三代监控系统:网络视频监控系统,视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，并以网络为传输媒介，基于TCP/IP协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输，并通过设在网上的网络虚拟（数字）矩阵控制主机（IPM）来实现对整个监控系统的指挥、调度、存贮、授权控制等功能。

网络视频监控系统 • 网络视频监控系统组成 • 监控前端 :二种:普通摄像头+视频服务器 ,网络摄像头 • 管理中心 • 监控中心 • PC客户端 • 无线网桥

网络视频监控系统 • 网络视频监控应用方向 • 无线视频监控 • 智能视频监控 • 手机视频监控

制订综合布线标准的国际组织与机构 1 制订综合布线标准的主要国际组织 • 国际标准化委员会/国际电工委员会（ISO/IEC） • 北美的工业技术标准化委员会-通信行业/电子行业协会（TIA/EIA） • 欧洲电工标准化委员会CENELEC 2 与综合布线标准有关的国际组织与机构 • 美国国家标准学会（ANSI） • 国际电工委员会（IEC） • 美国电气电子工程师学会（IEEE） • 国际电信联盟（ITU)

综合布线系统国际标准 当前国际上主要的综合布线技术标准有北美标准TIA/EIA 568—B、国际标准ISO/IEC 11801: 2002和欧洲标准CELENEC EN 50173:2002 1．北美标准（1）TIA/EIA 568系列 ① TIA/EIA 568 ②ANSI/TIA/EIA 568 A（1995）：定义5e类、引入了3dB原则 ③ TIA/EIA 568 B （2002）：定义6类、引入永久链路 ④TIA/EIA 568 C （2009）：正式定义6A类，引入外部串扰

综合布线系统国际标准 （2）TIA/EIA 569 A商业建筑电信通道和空间标准 • 569的目的是使支持电信介质和设备的建筑物内部和建筑物之间设计和施工标准化，尽可能地减少对厂商设备和介质的依赖性（3）TIA/EIA 570 A住宅电信布线标准 • 家居电信布线标准（4）TIA/EIA 606商业建筑电信基础设施管理标准 • 用于对布线和硬件进行标识，目的是提供一套独立于系统应用之外的统一管理方案（5）TIA/EIA 607商业建筑物接地和接线规范 • 这个标准的目的是规范建筑物内电信接地系统的规划、设计和安装

综合布线系统国际标准 2．国际标准综合布线国际标准主要是ISO/IEC 11801系列标准（1）ISO/IEC 11801:1995 • 定义到100MHz，定义了使用面积达100万平方米和5万个用户的建筑和建筑群的通信布线，建立了“级（Classes）”，即Class A，Class B，Class C，Class D等级的概念。（2）ISO/IEC 11801:2000 • 定义了永久链路，对永久链路和通道的等效远端串扰ELFEXT、综合近端串扰和传输延迟进行了规定。（3）ISO/IEC 11801:2002 • 定义了Cat6/Class E和Cat7/Class F类链路

综合布线系统国际标准 3．欧洲标准欧洲标准CELENEC EN50173（信息系统通用布线标准）与国际标准ISO/IEC 11801是一致的。但是EN50173比ISO/IEC 11801更为严格，它更强调电磁兼容性，提出通过线缆屏蔽层，使线缆内部的双绞线对在高带宽传输的条件下，具备更强的抗干扰能力和放辐射能力。该标准先后有3个版本， • EN50173：1995 • EN50173A1：2000 • EN50173：2002。

综合布线系统中国标准 1．综合布线系统标准在中国的发展 • 中国工程建设标准化协会在1995年颁布了《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（CECS 72：95） • 1997年颁布了新版《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（CECS 72：97）和《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》（CECS 89：97） • 通信行业标准YD/T 926《大楼通信综合布线系统》于1998年1月1日起正式实施 • YD/T 926—2001第二版，于2001年11月1日起正式实施 • 综合布线国家标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB/T 50311—2000）、《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB/T 50312—2000）于2000年2月28日发布，2000年8月1日开始执行。 • 最新综合布线国家标准《综合布线系统工程设计规范》（GB 50311—2007）、《综合布线工程验收规范》（GB 50312—2007）于2007年4月6日发布，2007年10月1日开始执行。

综合布线系统中国标准 2．综合布线国家标准 • 《综合布线系统工程设计规范》（GB 50311—2007） • 《综合布线工程验收规范》（GB 50312—2007） • 新标准是在参考国际标准ISO/IEC 11801：2002和TIA/EIA 568B，依据综合布线技术的发展，总结2000版标准经验的基础上编写出来的 • 国家标准2007版定义到了最新的F级/7类综合布线系统， • 在设计和验收标准中分别增加了一条必须严格执行的强制性条文，分别是GB 50311—2007中的第7.0.9条和GB 50312—2007中的第5.2.5条，内容都是“当电缆从建筑物外部进入建筑物时，应选用适配的信号线路浪涌保护器，信号线路浪涌保护器应符合设计要求”。这主要是指通信电缆或园区内的大对数电缆引入建筑物时，入口设施或大楼的建筑物配线设备（BD）、建筑群配线设备（CD）外线侧的配线模块应该加装线路的浪涌保护器。

综合布线系统中国标准 3．其他相关标准（1）从2009年6月1日起实施的国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB 50174—2008 ：主要定义了机房分级与性能要求、机房位置及设备布置、环境要求、建筑与结构、空气调节、电气技术、电磁屏蔽、机房布线、机房监控与安全防范、给水排水等方面的要求，并对防火、接地等做了强制要求。（2）《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95（2005年版）（3）《建筑设计防火规范》GB J16—87（2001年版）（4）《建筑室内装修设计防火规范》GB 50222—95 （5）《建筑物防雷设计规范》GB 50057—94 （6）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343—2004 （7）《计算机场地技术要求》GB 2887—2000 （8）《计算机场站安全要求》GB 9361—88

综合布线系统分级 综合布线系统分级与分类对应表（双绞线电缆）

综合布线系统相关的一些主要标准

综合布线标准不断完善 ①增强型6类综合布线标准。2002年6月，在美国通信工业协会(TIA)TR-42委员会的会议上，正式通过了6类布线标准，是ANSI/TIA/EIA 568-B.2的增编。这个分类标准作为ANSI/TIA/EIA 568-B标准的附录，被正式命名为ANSI/TIA/EIA 568-B.2.1。该标准同时也被国际标准化组织（ISO）批准，标准号为ISO 11801-2002。新的6类标准在两个方面对以前的草案进行了完善，TIA指定6类系统组成的成份必须向下兼容（包括3类、5类、5e类布线产品），同时必须满足混合使用的要求。6类布线标准对100Ω平衡对绞电缆、连接器件、跳线、信道和永久链路作了具体要求。

②7类布线标准。7类标准是一套在100Ω对绞电缆上支持最高600MHz宽带传输的布线标准。1997年9月，ISO/IEC确定7类布线标准的研发。与4类、5类，5e类和6类相比，7类具有更高的传输带宽（至少600MHz）。从7类标准开始，布线历史上出现了“RJ型”和“非RJ”型接口的划分。由于“RJ型”接口目前达不到600MHz的传输带宽，7类标准还没有最终论断，国际上正在积极研讨7类标准草案。但是在1999年7月，ISO/IEC接受了西蒙TERA为非RJ类接口标准，并于2002年7月，最终确定西蒙的TERA为7类非RJ接口。②7类布线标准。7类标准是一套在100Ω对绞电缆上支持最高600MHz宽带传输的布线标准。1997年9月，ISO/IEC确定7类布线标准的研发。与4类、5类，5e类和6类相比，7类具有更高的传输带宽（至少600MHz）。从7类标准开始，布线历史上出现了“RJ型”和“非RJ”型接口的划分。由于“RJ型”接口目前达不到600MHz的传输带宽，7类标准还没有最终论断，国际上正在积极研讨7类标准草案。但是在1999年7月，ISO/IEC接受了西蒙TERA为非RJ类接口标准，并于2002年7月，最终确定西蒙的TERA为7类非RJ接口。注意：RJ是Registered Jack的缩写。在FCC（美国联邦通信委员会标准和规章）中RJ描述公用电信网络的接口，常用的有RJ-11和RJ-45，计算机网络的RJ-45是标准8位模块化接口的俗称。在以往的4类、5类、5e类，包括刚刚出台的6类布线系统中，采用的都是RJ型接口。

ISO/IEC 11801也正在进行第二版7类连接器标准的制定，在7类第二版标准中计划将从第一版7类规定的600MHz的带宽提升到1GHz。在ISO/IEC 15018家庭综合布线标准中，引用了7类连接器，作为家庭综合布线多媒体连接器的选择。万兆铜缆解决方案要求7类系统能在100m内实现万兆位信息的安全传输。对于目前现有的6类产品要求至少在55m内实现万兆位的应用。在连接器方面也有相当多的讨论，比如连接器标准如何设计，目前都还在讨论之中。

③国家布线标准不断完善。 中华人民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局于2007年4月6日联合发布了综合布线系统工程的国家标准。《综合布线系统工程设计规范》编号为GB50311-2007，自2007年10月1日起实施。其中，第7.0.9条为强制性条文，必须严格执行。同时，批准《综合布线系统工程验收规范》为国家标准，编号为GB50312-2007，自2007年10月1日起实施。其中，第5.2.5条为强制性条文，必须严格执行。也就是说，新标准增加了强制性条款。

综合布线系统的发展方向 未来的综合布线系统应该呈现以下几种特性： ①开放性：为了延长布线系统和通信网络的使用寿命，在综合布线系统中要充分考虑到未来整个布线系统和应用系统的升级，为今后的技术发展留有扩展空间，使其具有良好的适应能力。 ②集成性：这是指布线系统的功能和设备集成化，使其像计算机和电话一样任意插拔，成为即插即用的系统。 ③智能性：这是针对智能建筑和智能小区布线提出的。目前，对智能小区而言，布线系统既有标准可循，又被市场需求推动，而且房地产商也越来越看重建楼时对综合布线的考虑，用不到总投资1％的成本可以赢得几倍甚至十几倍的利润。

④灵活性：综合布线在相当长的一段时间内还是要围绕有线传输介质展开。因此，布线系统的体系结构应相对固定，一般的线路也应通用，可以根据用户需要，有限地移动设备位置。随着无线局域网和移动通信技术的迅速发展，综合布线系统将进一步呈现不受缆线约束限制的灵活性，适用于无线网络的互联。④灵活性：综合布线在相当长的一段时间内还是要围绕有线传输介质展开。因此，布线系统的体系结构应相对固定，一般的线路也应通用，可以根据用户需要，有限地移动设备位置。随着无线局域网和移动通信技术的迅速发展，综合布线系统将进一步呈现不受缆线约束限制的灵活性，适用于无线网络的互联。 ⑤兼容性：兼容性主要表现为综合布线系统的相对独立性，它不影响其上层的应用系统，上层应用系统的改变也不会从根本上改变现有的综合布线系统。

1.4.3 综合布线系统的主导技术 综合布线系统的主导技术 1.区域配线应用技术 ①多用户信息插座。该插座相当于将12个RJ-45插座集中安装于一个盒体，将某一个区域的多个信息点集中设置在某一个位置；然后根据用户确定的位置，再通过设备电缆延伸到工作区用户终端。 ②集合点配线箱。该设备在水平电缆的路由中设置，也就是将水平干线电缆和配线设备分为房屋建设期和用户使用装修期二个阶段实施，这样可以适应用户的多次变换。 ③光纤至办公区（FTTO）。光纤越来越接近用户界面已成为现实，光纤至办公区主要解决企业、公司或部门自建的内部计算机局域网上连问题。将光纤布放至某一区域的办公场地以后，经过以太网交换机或其他网络设备，再通过综合布线缆线连接至终端设备。

2. 6类、7类对绞电缆将成为综合布线电缆的主导产品 5e类对绞电缆是为了满足快速以太网100Mbit/s的需求而推出的。6类、7类对绞电缆则是为了满足吉比特以太网1000Mbit/s的需求而产生的。原来的5类对绞电缆已经不能满足吉比特以太网的要求。5e类对绞电缆根据ISO/IEC 11801标准修改本将替代原来的5类对绞电缆。但是5e类线用于吉比特以太网时，4对线的每一对线都要作为发送或接收双向应用，不如6类线用作吉比特以太网时只使用4对线中的2对性能好。

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